聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜因具有较优异的机械性能,热稳定性能和耐化学腐蚀性能而被广泛应用在水处理中。然而PVDF膜很容易被蛋白质,油滴等有机物污染,限制了PVDF膜的进一步应用,膜表面亲水改性可以有效提高其抗污染能力。本论文使用具有三维交联网状结构水凝胶对分离膜进行改性,这种结构可以结合和储存更多的水分子,形成更稳定的水化层来抵抗蛋白质的污染。丙烯酰甘氨酰胺(NAGA)侧链含有双酰胺基团,其聚合物可以在不加化学交联剂的情况下,通过分子链间和分子链内的氢键自主装形成物理凝胶,减少了引入毒性的风险,有益于分离膜在生物、医药及含油废水等领域的应用。(1)首先合成PNAGA微凝胶,然后将其与PVDF粉末进行溶液共混,最后通过相分离方法成膜。在相分离过程中,纳米微球通过表面偏析,在膜的表面以及膜孔内富集,从而实现分离膜的亲水化改性。接触角测试结果表明PVDF/PNAGA微凝胶共混膜的接触角为78±3°。以牛血清蛋白(BSA)为模型蛋白,测试了其抗蛋白质污染能力,结果显示通量恢复率可达96%,并且在三次循环过滤中保持稳定。(2)为了获得具有更加优异亲水性能的分离膜,通过紫外辐射引发的自由基聚合将PNAGA接枝到了PVDF膜表面。接触角测试表明改性PVDF膜的接触角可低至55±2°,并且在11 s内降为0°。超声30 min和7天纯水过滤测试表明PNAGA水凝胶层具有良好的稳定性。四次通量循环测试结果发现通量恢复率一直保持在99%左右,不可逆污染指数仅为1.2%。最后通过log(d2t/dV2)与log(dt/dV)的特征曲线对其污染机理进行研究,结果表明PNAGA水凝胶接枝膜的表面不易形成污垢层是其具有优异抗污染性能的主要原因。(3)进一步研究了PNAGA表面改性PVDF膜对油水乳液的分离性能。接触角测试表明其水下油滴接触角为160±4°,具有较优异的水下超疏油性能。水包油乳化溶液的过滤测试结果发现其对油滴的截留率可达91.4%,通量恢复率可达98%。考虑到实际生产、生活中的含油废水具有更复杂的体系,还测试了改性膜对含有BSA油水乳液的过滤性能,结果表明改性膜的通量恢复率仍然高达98%,而原膜的通量恢复率仅为57%。这说明改性膜在过滤复杂体系的溶液时,仍具有较优异的抗污染能力。